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bigjoe叉车公司(big.js 如何解决精度丢失问题源码解析)

时间2025-09-17 12:54:17分类IT科技浏览5019
导读:前言 想必大家日常开发中经常碰到小数相加结果不准确的坑,也都知道这是因为精度丢失导致的,更是知道能通过一些库,比如 big.js、decimal.js 等解决,但是你知道它们是怎么解决的吗?...

前言

想必大家日常开发中经常碰到小数相加结果不准确的坑                ,也都知道这是因为精度丢失导致的                       ,更是知道能通过一些库        ,比如 big.js               、decimal.js 等解决                ,但是你知道它们是怎么解决的吗?

今天我带大家一步步分析 big.js 部分源码                       ,帮助大家理解这类库对精度丢失的处理方式                。

初窥门径 —— 打开调试窗口

<!DOCTYPE html> <html lang="en"> <head> <meta charset="UTF-8"> <title>Document</title> <script src=https://cdn.jsdelivr.net/npm/big.js@6.2.1/big.min.js></script> </head> <body> <script> new Big(0.1); </script> </body> </html>

我们可以通过 F12 或者 Ctrl+Shift+I 打开 Chrome DevTool                       。

在 Sources 标签的 Page 项里        ,找到未混淆的代码文件 big.js(xxx.min.js 文件一般是压缩混淆后的代码        ,可读性不高)                       ,这个就是我们要用到的完整源码了        。

知根知底 —— Big 构造函数做的好事

我们先来看看 Big 构造函数做了什么事                。

function _Big_() { function Big(n) { var x = this; // 可以通过函数调用的形式来创建 Big 对象 if (!(x instanceof Big)) return n === UNDEFINED ? _Big_() : new Big(n); // 区分是否为 Big 示例. if (n instanceof Big) { x.s = n.s; x.e = n.e; x.c = n.c.slice(); } else { // 边界处理 if (typeof n !== string) { if (Big.strict === true && typeof n !== bigint) { throw TypeError(INVALID + value); } // Minus zero? n = n === 0 && 1 / n < 0 ? -0 : String(n); } parse(x, n); } x.constructor = Big; } ... return Big; }

可以发现               ,一开始的时候        ,构造函数进行了 边界处理 以及 入参检查                        ,随后通过 parse 函数处理               ,最后修正构造函数的指向                       。

我们先将 this 对象添加进 watches 里,接着 parse 函数后的位置打个断点然后刷新        。

看看经过 parse 函数生成的数据:

其中                        ,c 是去除首尾的 0 之后的所有数字组成的数组                       ,e 表示用科学计数法表示 parse 函数的入参 x 时 幂的值 ,s 表示正负(1 表示正数                ,-1 表示负数)        。

拿 new Big(120) 举个例子                       ,去除首尾 0 后        ,c 属性的值为 [1, 2];

入参 x = 120                ,用科学计数法表示就是 1.2 * 10²                       ,e 的值就是 幂         ,也就是 2        ,显然 s = 1                       。同理                       ,new Big(1.2) 对应的值就是 c = [1, 2], e = 0(1.2 * 10º), s = 1               。

显然               ,parse 函数用来处理数据        ,为后续的运算做准备        。

对细节感兴趣的小伙伴可以通过 Ctrl + F 快捷搜索研究一下                        。

到此为止                        ,我们已经窥得 Big 构造函数的全貌               ,接下来我们看看 plus/add 方法做了什么吧               。

抽丝剥茧 —— P.plus 源码分析

老方法,Ctrl+F 搜索 P.plus 后回车                        ,跳转到该方法在文件中所在的位置。

完整源码

P.plus = P.add = function (y) { // 1. 用 x 和 Big 两个变量分别保存 this(调用者) 和 Big 构造函数 var e, k, t, x = this, Big = x.constructor; // 2. 将入参转化为 Big 对象 y = new Big(y); // 3. 判断是否符号不同                       ,如果不同则直接调用 minus 做减法(1 + (-1)=== 1 - 1) if (x.s != y.s) { y.s = -y.s; return x.minus(y); } // 4. 分别存储 x 和 y 各自的小数点位置以及 number 数组 var xe = x.e, xc = x.c, ye = y.e, yc = y.c; // 5. Either zero? if (!xc[0] || !yc[0]) { if (!yc[0]) { if (xc[0]) { y = new Big(x); } else { y.s = x.s; } } return y; } // 6. copy xc 数组 xc = xc.slice(); // 7. 补 0(对齐 x 和 y 的长度) // Prepend zeros to equalise exponents. // Note: reverse faster than unshifts. if (e = xe - ye) { if (e > 0) { ye = xe; t = yc; } else { e = -e; t = xc; } t.reverse(); for (; e--;) t.push(0); t.reverse(); } // 8. 如果 xc 长度大于 yc,则交换它们 // Point xc to the longer array. if (xc.length - yc.length < 0) { t = yc; yc = xc; xc = t; } e = yc.length; // 9. 相加 // Only start adding at yc.length - 1 as the further digits of xc can be left as they are. for (k = 0; e; xc[e] %= 10) k = (xc[--e] = xc[e] + yc[e] + k) / 10 | 0; // No need to check for zero, as +x + +y != 0 && -x + -y != 0 if (k) { xc.unshift(k); ++ye; } // Remove trailing zeros. for (e = xc.length; xc[--e] === 0;) xc.pop(); y.c = xc; y.e = ye; return y; };

步骤 1 —— 变量定义

步骤 1 中使用 x 和 Big 两个变量分别保存 this(调用者) 和 Big 构造函数                        。

步骤 2 —— 处理入参

步骤 2 中将入参 y 转为 Big 实例                       。

步骤 3 —— 判断符号

步骤 3 中对判断 x 和 y 的符号是否不同                ,如果不同的话                       ,会先将 y 取反        ,调用 minus 方法处理                ,因为 一个数加上一个负数相当于减去这个负数取反(就是 1+(-1)===1-1 的道理)。

这里显然符号相同                       ,因此继续走下去                。

步骤 4 —— 保存属性

步骤 4 中将 x 和 y 的数字数组和符号位置都保存起来        ,至于作用是啥我也不知道        ,我也才调试到这呢                       ,继续往下看                       。

步骤 5 —— 处理值为 0 的情况

步骤 5 的 if 看来是进不去了               ,我们自己分析一下吧        。

if 的判断条件是 !xc[0] || !yc[0]        ,诶                        ,这就用到了步骤 4 的变量了                。xc 就是 x 的数字数组(就是 big 实例的 c 属性)               ,yc 同理                       。这里大家注意一下,经过构造函数调用 parse 解析之后                        ,实际上是已经移除首尾的 0 了                       ,那么 !xc[0] 和 !yc[0] 怎么可能为 true ?那肯定是有段逻辑让它变成了 0 咯,直接看源码                ,果然被我揪到了        。

function parse(x, n) { ... // Determine leading zeros. for (i = 0; i < nl && n.charAt(i) == 0;) ++i; if (i == nl) { // Zero. x.c = [x.e = 0]; } else { // Determine trailing zeros. for (; nl > 0 && n.charAt(--nl) == 0;); x.e = e - i - 1; x.c = []; // Convert string to array of digits without leading/trailing zeros. for (e = 0; i <= nl;) x.c[e++] = +n.charAt(i++); } ... }

很明显的                       ,它都给出注释了        ,当实例化时入参 x 判定为 0 的时候                ,x.c 和 x.e 都会被置为 0         。那步骤 5 很显然就是个 提前返回操作                        ,直接返回和 0 相加的结果                       。

步骤 6 —— 拷贝 xc 防止数据污染

步骤 6 中拷贝了一份 xc 数组        ,防止数据污染               。

步骤 7 —— 补 0 对齐

这段代码的作用是 补0         ,为的是对齐 x 和 y 的长度                       ,这样方便后续 按位置进行运算(有没有做过大整数加法的小伙伴?里面有个补 0 对齐的操作)        。

举个例子               ,比如 big(1.2).plus(120)        ,那么 t = xc = [1, 2]                        ,执行 reverse + push + reverse 后就是 [0, 0, 1, 2] 和 [1, 2, 0, 0]                        。

步骤 8 —— 比较 xc 和 yc 的长短

步骤 8 中               ,将 xc 指向长度较长的数组,yc 指向较短的数组                        ,且将较短的 yc.length 用 e 存储起来               。

步骤 9 —— plus 操作

步骤 9 就是正戏了                       ,到这里真正开始了 plus 操作。

这里有点大整数相加的意思,为了让大家理解                ,我饭都不吃肝了个动图                        。

这下大家知道为什么要将 xc 指向较长的数组                       ,而将 yc 指向较短的数组了吧        ,因为较短的数组前面都是 0                ,实际上这些 0 都没必要进行相加处理了                       。

至此                       ,我们的 P.plus 的源码就分析结束了。

终章

本文就到此结束了        ,总览这个解析过程        ,我们可以发现 big.js 的加法操作                       ,就是 将小数全部变成整数               ,然后进行相加                 。你不是小数运算会丢失精度吗        ,那我都变成整数不就好了                        ,计算完我再变回小数               ,更多关于big.js 解决精度丢失的资料请关注本站其它相关文章!

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